Na-substitution induced oxygen vacancy achieving high transition metal capacity in commercial Li-rich cathode

材料科学 法拉第效率 阴极 电化学 过渡金属 极化(电化学) 容量损失 阳极 化学工程 氧化物 兴奋剂 电池(电) 纳米技术 光电子学 电极 物理化学 冶金 催化作用 量子力学 物理 工程类 功率(物理) 化学 生物化学
作者
Quanxin Ma,Zaijun Chen,Shengwen Zhong,Junxia Meng,Fulin Lai,Zhifeng Li,Chen Cheng,Liang Zhang,Tiefeng Liu
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier]
卷期号:81: 105622-105622 被引量:197
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2020.105622
摘要

High-capacity and low-cost Li-rich layered Mn-based oxides (LLMOs) hold the great promise for next-generation lithium ion battery cathode but LLMOs still encounter grand challenges in voltage decay and gas release. Here, we proposed a simple but effective as well as scalable approach of creating surface oxygen vacancies (OVs) and simultaneously enhancing structural stability. A series of Li1.2–2xNaxMn0.56Ni0.16Co0.08O2 (x = 0, 0.05, 0.1 and 0.2) cathode materials are synthesized, based on Na-pre-embedded precursor and nonstoichiometric lithiation processes, to render the OVs confirmed by synchrotron radiation analysis. First-principles calculations suggest that the architecture induced by surface OVs obviously affects the local Mn coordination environments and enhances the structural stability. Meanwhile, enlarged Li layer spacing by Na doping enables increased Li diffusion, decreased voltage polarization, and enhanced structural stability. Accordingly, the optimized Na0.1-LLMO cathode delivers highly initial coulombic efficiency of 84.2% compared to the pristine one (79.9%) and remarkable electrochemical behaviors in terms of cycling stability, voltage retention and rate performance. Pouch cell investigation further verifies the practical applicability of Na-doped LLMO cathode materials to scale up.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
文龙发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
高挑的哈密瓜完成签到,获得积分10
2秒前
Akim应助zzz采纳,获得10
2秒前
乔木木发布了新的文献求助10
3秒前
酚蓝完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
CodeCraft应助过客采纳,获得10
5秒前
无花果应助1值123采纳,获得10
5秒前
所所应助七七采纳,获得10
6秒前
6秒前
7秒前
共享精神应助kuer采纳,获得10
8秒前
LOTUS完成签到,获得积分10
9秒前
迷路煜祺发布了新的文献求助10
9秒前
小蘑菇应助发fa采纳,获得30
9秒前
寻道图强应助陌shang采纳,获得30
9秒前
科研通AI6应助zzz采纳,获得10
11秒前
rong774应助牛牛采纳,获得20
13秒前
尽快毕业发布了新的文献求助10
13秒前
YH发布了新的文献求助10
14秒前
田様应助jm采纳,获得10
14秒前
葡萄炖雪梨完成签到 ,获得积分10
14秒前
15秒前
薀九发布了新的文献求助20
16秒前
vera发布了新的文献求助10
16秒前
培风完成签到,获得积分10
17秒前
火星上莛完成签到 ,获得积分10
18秒前
19秒前
jm完成签到,获得积分10
20秒前
充电宝应助初七123采纳,获得10
20秒前
20秒前
张又蓝完成签到,获得积分10
21秒前
CipherSage应助fantexi113采纳,获得10
21秒前
hhhh完成签到,获得积分10
21秒前
IIIris发布了新的文献求助10
21秒前
Yz完成签到,获得积分10
22秒前
22秒前
Freedom完成签到 ,获得积分10
22秒前
小二郎应助玛璃鸶采纳,获得10
23秒前
高分求助中
Encyclopedia of Quaternary Science Third edition 2025 12000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
HIGH DYNAMIC RANGE CMOS IMAGE SENSORS FOR LOW LIGHT APPLICATIONS 1500
The Social Work Ethics Casebook: Cases and Commentary (revised 2nd ed.). Frederic G. Reamer 800
Beyond the sentence : discourse and sentential form / edited by Jessica R. Wirth 600
Holistic Discourse Analysis 600
Vertébrés continentaux du Crétacé supérieur de Provence (Sud-Est de la France) 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5342499
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4478349
关于积分的说明 13938989
捐赠科研通 4374885
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2403825
邀请新用户注册赠送积分活动 1396427
关于科研通互助平台的介绍 1368562